保护板的功能主要是对充电型电池的电芯进行保护,维持电池充放电过程中的安全稳定,对整个电池电路系统性能起着重要的作用。(如:锂电池一般由电芯、保护板、外壳组成、例如手机电池)
1保护板的主要功能
1)过充保护功能:
过充保护功能是指在达到某个电压(以下称为过充电检测电压)时,禁止由充电器继续充电。即,将控制过充的MOS管进入关断状态,停止充电。
2)过放保护功能:
过放电保护功能是在电池的电压变低时,停止对负载放电。将控制过放的MOS管进入关断状态,禁止其放电。该过程正好与过充电检测时的动作相反。
3)过流保护功能:
过电流保护功能是在消耗大电流时停止对负载的放电,此功能的目的在于保护电池及MOS管,确保电池在状态下的安全性。过电流检测之后,
电池与负载脱离后将恢复到常态,可以再充电或放电。
4)短路保护功能:短路保护原理同3)
注:
〈1〉保护IC:是保护芯片的核心。通过取样电池电压进行判断,发出各种指令控制MOS管,对电芯进行管理。
〈2〉MOS管:在保护板电路中主要起开关作用2
3典型的保护板电路
以单节保护板电路(DW01+P)为例:4
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保护板的分类
1、按材料分类
1)镀金保护板—简称金板
五金保护板
普通镀金保护板
镀厚金保护板
沉金保护板
2)镀锡保护板—简称锡板
普通锡板
无铅锡板
2、按电池分类
1)单节保护板
2)双节保护板
3)多节保护板6保护板的市场容量
全球市场容量约100KK/M
1)A级市场(40KK/M)
注:A级市场的保护IC主要的生产商有精工、理光、美之美;MOSFET
主要的生产商有三洋、AO;
2)B级市场(40KK/M)
注:B级市场的保护IC主要的生产商有富晶、新德、中星微;MOSFET主要的生产商有三合微、华瑞、南海、喧昶、茂达;
3)C级市场(20KK/M)
注:C级市场的保护IC主要的生产商有士兰、黑森林、金微科;
MOSFET主要的生产商有珠海南科、黑森林、金微科;
一.电池保养常识:
记忆效应镍氢充电电池上常见的现象。具体表现就是:如果长期不充满电就开始使用电池的话,电池的电量就会明显下降,就算以后想充满也充不满了。所以保养镍氢电池的重要方式就是:电必须用完了才能开始充电,充满了电了才允许投入使用。现在常用的锂电池的记忆效应是可以小到忽略不计的。
完全充电,完全放电
是针对锂电池来说的。
完全放电就是指把用电智能设备,如手机,调整到最低功率状态耗去电量直到手机自动关机的过程。
完全充电就是指把完全放电的用电智能设备,如手机,接到充电器上直到手机上提示“充满”的过程。
3.过度放电
是针对锂电池来说的。
完全放电后锂电池内部还会留有少量电量,但这部分电量对于锂电池的活性和寿命至关重要。
过度放电:完全放电后,如果继续采用其它方式,如:强行再次开启手机、电池接小灯泡耗费残留电量的话,这叫过度放电,
会对锂电池造成不可逆转的伤害。
4保护芯片
锂电池对充放电时对接入的电流电压有极为严格的要求,为了保护电池不因为外界电环境失常而损坏,电池本体内部会设置管理电池状态的芯片。这个芯片同时还有记录电池容量,校正电池容量的功能。现在,就算是山寨手机电池也是不会节省这个关键的保护芯片的,不然山寨手机电池根本不可能用很久。
5.过冲过放保护电路
用电智能设备内置的全面管理电池的芯片及电路。
比如手机上,就有这样的电路,大概功能如下:
6电时,提供最合适的电压电流给电池。在合适的时机停止充电。
7充电时,时刻检查电池残留电量,在合适的时机命令手机关机,防止过度放电。
8开机时,检查电池是否已被完全放电,如果已被完全放电,则提示用户充电,然后关机。
9避免电池或充电线电力异常,发现异常时断开电路,保护手机。
10过度充电:
是针对锂电池来说的。
正常情况下,锂电池充到一定电压(也就是充满)就会被上级电路截断充电电流,但由于某些设备内置的过冲过放保护电路的电压电流参数不同(如手机电池座充),导致虽已充满,但还未停止充电的现象。
过度充电也会导致电池性能伤害。
11激活
锂电池长期(三个月以上)不使用,会产生电极材料钝化,电池性能下降,可以采用三次完全充电、完全放电来解除纯化,发挥出电池的最高性能。
二、常见错误观点:
1.首先使用必须进行完全放电,然后进行完全充电,重复三次,以便于激活电池。否则电池就永远都不好用了!!解答:如果实在闲的没事做,这么做可以,但不是必须的,因为激活操作不是必须放在第一次使用就做的。只要随着不断的使用,电极钝化无需刻意激活也可以慢慢消失。
2,充电时不要使用手机,对电池有害,也会产生超大量辐射伤害人体。
解答:充电时使用手机是否对电池有害要根据情况来说(本文后会说明),但是有一点可以确定的是,充电时使用手机绝对不会产生比平时使用手机多的辐射。
锂电池在寿命周期内只能充放电XXX次,所以每次用就尽量用到自动关机,每次充就尽量充到满电。
第一个子句是对的,后面是错的。
这个次数中的每一次,都是指完整的一次,比如从20%充电到30%停止充电,这个只算是1/10次,从80%放电到60%,只能算是1/5次。
前三次充电必须达到12小时,否则就影响电池性能。
如果是为了激活电池,只需要手机提示充满电就已经足够,一般手机,都会在5小时内提示充满,完成后如果继续接着充电器,过冲过放保护电路会截断手机的充电电流。之后电池就处于不状态,和充满后马上拨除充电线的效果是一样的。
前三次充电必须达到12小时是针对镍氢充电电池来说的,结果被很多厂家习惯性地、无知地写在锂电池用户手册上,没文化真可怕。国际大厂,如戴尔,联想,华硕,apple的产品上是绝对不会出现“12小时”这样的文字的。而且对于锂电池来说,这是共性,也是原理的一部分,不可能有的厂家生产的需要12小时,有的厂家的不需要。
需要注意的是,如果采用座充,由于绝大部分座充达不到官方线充的最高电流,充电时间可能会超过6小时,但只要充满电,坐充也会自动断电,和用线充是一样的。
充满电了就最好马上拨除充电线,防止过充。
过冲过放保护电路不是吃素的,OK!!!如果发生过充,多半是因为过冲过放保护电路损坏,但以现在的电子产品工艺和抗压能力来说,这概率实在低到不行,不必提心吊胆。
手机一旦开始提示用户充电,就一定要马上充电,或者马上关机,避免过放。
过冲过放保护电路不是吃素的,OK!!!这个电路会在必要的时候(也就是过放之前)强制关机,不会损坏电池的。手机的提示是为了让用户提前知道,以提前做好处理或者心理准备。
需要注意的是,如果手机已经自动关机就千万不能为了打个电话而强行开机了,因为很有可能造成过放,而且由于保护的存在,开机未完成前多半会被过冲过放保护电路强行断电。
三、正确地使用
1新出厂的电池:无需任何处理,如激活等,可直接投入正常使用。
2闲置不长时间的电池(三个月内):无需任何处理(如激活等),可直接投入正常使用。
3置较长时间的电池(三个月以上):可做激活处理,使得电池活性达到最高,也可不做,使其随着正常使用自然恢复到最高活性。
4子产品的评测人员,为了保证对电池续航时间的正确统计,有必要在测试前进行激活处理。5
锂电池正常充电方法:
随时充电,并可随时停止充电,不要有所顾忌。这点是锂电池的重要优点----无记忆效应决定的,请正视这个优点,并让您的锂电尽量展现它的这个重要优点。
四、中的锂电池最怕什么
1.100℃以上高温
会严重影响电池寿命和储电能力,并可能成造成电池熔化,或爆炸。所以,请让锂电池远离火源及其它热源。
2.5℃到100℃高温
是的,你没有看错,从35℃开始(人体温一般为36.2℃-37.2℃)电池寿命就开始被温度明显影响,温度越高,影响越大。
锂电池的设计寿命最少也有400次完全充放电,按手机平均每三天充一次电来算,一块电池应该至少能用三年半。但绝大多数电池都没有能活那么久,很大部分的原因是因为电池被人的体温影响,另一部分原因是因为被手机其它芯片发热所影响。
为什么笔记本电脑的电池为怎么总感觉没有手机的耐用,那是因为:其一、笔记本电脑发热比手机多的多,电脑芯片的热量很容易传导到电池上,超过40℃轻轻松。其二、为了更快的充电,笔记本充电电流一般较高,电池容量大,充电放电电池本身也会发热。其三、电池一般位于下面板处,更不容易散热。
再,如果您的设备在使用中会产生更大的热量,如手机长时间打电话,手机玩大型游戏,笔记本电脑玩游戏,并且这个热量会传导到电池上,加上充电时电池本身的发热,虽然不会产生安全风险,但也会影响到电池。
所以如果,发现充电使用中的设备发热明显(如iphone手机边充电边玩3D游戏),则可以考虑先等充满电了,再连着充电线玩。
3.-40℃低温以下
会到达冰点彻底冻坏。
4.10℃到-40℃低温
会降低电池续航能力,但不会对电池造成永久伤害,只要温度回到室温,电量又会自动恢复回来。五、闲置中的锂电池最怕什么:
1.35℃以上高温,和中锂电相同。
2.满电后闲置,电池老化的比平时更快。
3.分放电后闲置,电池闲置过程中会自放电,充分放电后电池自放电会造成过放。
4.-40℃低温以下,会到达冰点彻底冻坏。
5.锂电池理想状态:
中的锂电环境温度在20℃(差不多是室内温度)左右较为合适,此时电池放电充电性能均能最大化。
如果要长时间(三个月以上)闲置电池,请一定要充到40%左右再闲置(短时间就算了,关键是麻烦)。因为这样,所以电池出厂时,电池厂基本上都是充到40%再出厂的。
闲置的电池温度越低,老化越慢,但不要低于-40℃。
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